صناعة الزجاج هي واحدة من الصناعات القديمة جدا، حيث يرجع تاريخها إلى عام 2000 قبل الميلاد. وعلى مر العصور، تطورت استخدامات الزجاج في حياة الإنسان واستخدم في العديد من الأشياء. يمكننا أن نجده في الأواني والزخارف وأدوات الزينة، ويستخدم أيضا في بعض أنواع المجوهرات والاكسسوارات. ودخل الزجاج أيضا في الاستخدامات الصناعية والمعمارية، مثل النوافذ والواجهات الزجاجية، وحديثا في الطوب الزجاجي المعروف. قام المسلمون بتمييز أنفسهم في صناعة الزجاج وابتكروا ما يعرف بالتزجيج، حيث قاموا بصبغ الزجاج بألوان ثابتة تحمل أثر الزمن وتحميه من تأثيرات الطقس المتغيرة. صنعوا أنواعا ممتازة من الزجاج، المعروف حاليا بالكريستال، ويستمر استخدامه كما استخدمه المسلمون حتى الآن .
ما هو الزجاج ؟
إنها مادة عديمة اللون تحتوي كمادة أساسية في تركيبها على مادة السيليكا المصهورة، وتوجد في الطبيعة مثل الزجاج البركاني أو بعض المواد التي تكون نتيجة للنيازك. يكون الزجاج في حالة بين الصلب والسائل، وعندما يبرد يأخذ شكله الصلب ولا يمكن تشكيله في حالته الصلبة، ولكن يتعرض للحرارة حتى يصبح لدنا أو مثل العجينة، وهنا يصبح سهل التشكيل، وعادة ما يكون شفافا، ولكن قد تختلف درجة شفافيته أو لونه بناء على الأيونات المعدنية الموجودة في تركيبه والتي تؤثر في اللون الذي يظهر به .
كيف تتم عملية صنع الزجاج ؟
أولًا المكونات .
1- الرمل او السيليكا : – حيث يعتبر حمض السيليكون هو المكون الاساسي في الزجاج العادي و يتم الحصول على هذا الحمض من الرمل و لا يفضل إستخدام رمل الكوارتز , كما يراعى ان تكون الرمال تحتوي على نسبة تصل الى 80% من أكسيد السيليكون و قليلة الشوائب و بخاصة الملونة منها .
2- مركبات صوديوم : – حيث تعمل على تقليل درجة إنصهار الزجاج و تساعد في عملية التشكيل .
3- الكلس او الدولومايت : – حيث يقوم بإعطاء الزجاج الصلابة المطلوبة نظرًا لإحتوائه على اكسيد الكالسيوم .
4- الفلدسبار : – و هو رخيص و ينصهر بشكل سهل .
5- البوركس ,: – يحتوي البوركس على الصوديوم و البورون حيث تساعد هذه المواد على تقليل معامل تمدد الزجاج و تنصهر بشكل جيد , لذلك فإن نوعيات الزجاج التي تحتوي على نسبة عالية من البورون لا تتعرض للكسر اذا سخنت او بردت فجأة .
6- الملونات و المحسنات : – المواد الملونة و المواد التي تعمل على التحسين في نوعية الزجاج مثل أكسيد الرصاص , أكسيد التيتانيوم , أكسيد الباريوم .
ثانيًا طريقة و مراحل التصنيع .
1- الإذابة او عملية الصهر .
يتم في هذه المرحلة إستخدام أفران خاصة مثل فرن الجفنة او فرن الحوض , حيث تقوم بعملية صهر للمكونات المستخدمة في صناعة الزجاج حتى تتحول الى مواد خفيفة إستعدادا لعمليات التشكيل , و يتم صهر المواد بعد إحضارها في شكل بودرة او حبيبات و مزجها بالنسب المحددة ثم إدخالها الى الأفران .
2- التشكيل .
بعد الصهر مباشرة يتم تبريد الزجاج الى الدرجة التي يمكن تشكيله فيها ثم تبدأ عملية التشكيل للزجاج و تستخدم أكثر من تقنية في عملية التشكيل منها النفخ و التشكيل اليدوي او النفخ و التشكيل الآلي , يجب مراعاة أن تتم تلك المرحلة بأسرع وقت ممكن قبل أن يتحول الزجاج من حالته كعجينة الى حالة صلبة .
3- التبريد او ما يعرف بالتهذيب .
في هذا المكان، يتم استخدام فرن خاص للتبريد وضبطه على درجة حرارة تتراوح بين 400 و600 درجة، حيث يتم هذا العمل ببطء لأنه إذا تم تبريد الزجاج بسرعة، فإنه يتعرض للتشقق أو الكسر أو عدم انتظام البنية، مما يؤدي إلى ظهور مناطق ضعيفة في الزجاج. ويستمر التبريد حتى يستقر شكل قطع الزجاج .
4- الإنهاء .
بعدتقطيع الزجاج، يتم تبريده بشكل جيد ومن ثم يتم صقله وتنظيفه، وهكذا يصبح الزجاج جاهزًا للاستخدام .